Исследователи из НИТУ МИСИС, РУДН и РХТУ имени Менделеева предложили инновационный метод интеграции графена в электронные компоненты. Разработанная технология переноса материала на рабочие подложки позволяет практически полностью сохранить его уникальные свойства: электрическое сопротивление полученных образцов оказалось почти в 18 раз ниже, чем при использовании традиционных методик.
Проблема переноса графена
Основным препятствием для массового внедрения графена в микроэлектронику является сложность его переноса с каталитической металлической основы на диэлектрические поверхности, такие как кремниевые пластины. В стандартном технологическом процессе для этих целей применяется полиметилметакрилат (PMMA).
Однако этот полимер имеет существенный недостаток: после проведения технологических операций на поверхности графена остаются загрязнения и микроскопические дефекты. Эти повреждения существенно ухудшают проводимость и другие ключевые электрические характеристики материала, снижая эффективность конечных устройств.
Решение российских ученых
Российские специалисты нашли способ обойти эти ограничения, заменив PMMA на полибутилметакрилат. Выбор данного полимера обусловлен его более слабым химическим взаимодействием с графеном. В ходе переноса это позволяет:
- существенно снизить количество повреждений и трещин в структуре материала;
- добиться высокой однородности покрытия;
- минимизировать уровень остаточных загрязнений.
Испытания подтвердили, что предложенный метод значительно лучше сохраняет исходную электрофизическую активность графена.
Перспективы применения
Разработчики отмечают, что технология имеет большой потенциал для интеграции в промышленное производство. Новый подход может быть востребован при создании:
- гибкой электроники;
- высокоскоростных вычислительных систем нового поколения;
- чувствительных сенсоров и датчиков.
Дополнительным плюсом технологии является доступность сырья: полибутилметакрилат сравнительно прост в синтезе, что делает внедрение метода экономически обоснованным и технологически доступным для отечественной электронной промышленности.
